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Thema: (Mein Erster) Modularer Autonomer Mobiler Roboter

  1. #1
    Erfahrener Benutzer Roboter Experte
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    (Mein Erster) Modularer Autonomer Mobiler Roboter

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    Ich habe jetzt mittlerweile ein paar Inspirationen aus diesem sehr schönen Forum gewonnen und möchte euch nun auch meine Roboterpläne vorstellen

    Ich werde einen zweirädigen Roboter mit einem Stützrad hinten bauen.
    Dabei werde ich eine Hauptplatine aufbauen, an die ich dann Module anschließen kann. Als Controller werde ich auf der Hauptplatine vermutlich einen Mega32@16MHz nutzen.

    Module
    Die Modulstecker werden Versorgungsspannung, I²C, SPI und noch ein paar andere Sachen bereitstellen. Zu diesen anderen Sachen zählt das EmergencyStopFlag (Wenn der Roboter sofort anhalten muss). Dieses Flag wird einfach von den Modulen auf Vss gezogen. Dann sollte das entsprechende Modul auch eine "Problembeschreibung" an den Hauptprozessor senden.

    Die Modulplatinen werden mit der Zeit aufgebaut werden, dadurch ergeben sich mir mehrere Vorteile:
    - Ich muss nicht alles auf eine Platine packen
    - Ich muss nicht alles sofort kaufen und planen
    - Dadurch kann ich auch später noch Ideen angenehm verwirklichen

    Als Module sind zuerst geplant:
    Ausgabe-Modul
    Das Ausgabemodul soll ein 16x2 LCD Display zur genauen Statusausgabe haben. Desweiteren wird ein 7-Segmentdisplay eingebaut um wichtige Roboterstatuscodes auch auf größere Entfernung erkennen zu können.
    Als Controller wird ein Mega8 eingesetzt, der die I²C Schnittstelle nutzt

    Sensormodul 1 (Grundlegende Hinderniserkennung)
    Dieses Sensormodul wird die Hindernissensoren am Chassis des Roboters auslesen und bei Berührung den NotStop-Flag setzen und eine genaue Beschreibung wo der Roboter gegengestoßen ist per I²C an den Hauptprozessor senden

    Gedanken und Probleme
    Natürlich gibt's noch einige Dinge bei denen ich mir nicht sicher bin, wie ich sie realisieren soll..
    1.) Weitere Anschlüsse am Modulstecker
    Mögliche Ideen: gibt es weitere Protokolle die ich einbauen sollte?
    2.) Stromversorgung
    Mögliche Ideen: Ich wollte 2x10 AA-Akkus nehmen, damit komme ich auf ordentliche Laufzeit und eine Spannung von 12V die ich angenehm für die Motorenverwenden kann und gleichzeitig auf 5V für die µC runterregeln kann
    3.) Wie SS vom SPI realisieren
    Mögliche Ideen: Vom Hauptprozessor an jeden Modulstecker eine eigene Leitung.

    Ende des Beitrags
    Ich hoffe ihr interessiert euch ein wenig für mein Projekt und könnt mir neue Inspirationen geben Bald werde ich ein 3D-Modell von meinem Roboter hier hochladen, auch Schaltpläne und weitere Ideen und Umsetzungen werde ich hier posten. (Bitte rechnet aber nicht allzuschnell mit der Umsetzung, das ganze soll ja gut geplant sein )

    cu, CowZ

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    du könntest, statt SS zu verwenden, einfach ein 1-wire device emulieren, die haben nen eigenen 64-bit code, davon kannst du 48 als adressierung verwenden, so werde ich das machen, wenn ich mal zeit finde, ich hatte nämlich auch schon die selbe idee wie du, bloß dass bei mir noch INTs an die module kommt, damit die module sagen können, wann sie daten haben, danach übermitteln sie ihre nummer, und der master (in diesem falle nen 128er) fragt das modul dann über seinen zustand ab.

    Martin
    Ich will Microsoft wirklich nicht zerstören. Das wird nur ein gänzlich unbeabsichtigter Nebeneffekt sein.
    Linus Torvalds, Entwickler von Linux

  3. #3
    Erfahrener Benutzer Roboter Experte
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    1-Wire device? Das ist dann aber nicht mehr SPI oder? Am liebsten würde ich ja auch Module ermöglichen, auf denen kein µC drauf is, sondern halt bspw. nur irgendein Sensor, der halt über SPI ansteuerbar ist...

    gruß, CowZ

  4. #4
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    naja, es gibt so ziemlich viele verschiedene sensoren, die über 1-wire angesteuert werden, da sind se mal alle: www.maxim-ic.com/1-wire.cfm
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  5. #5
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    Mh, interessant

    Das ist dann aber was anderes als SPI... Für solche Sensoren kann ich dann ja noch extra Anschlüsse auf der Platine anbringen. Für einzelne Sensoren benötige ich ganzes "Extra" Modul...

    Aber wie meinst du, dass ich ein 1-Wire Device mit SPI emulieren soll? vor allem wie soll ich das emulieren, wenn ich keinen µC auf mein Modul bauen möchte, sondern eben nur ein SPI-Device...

    gruß, CowZ

  6. #6
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    hä? emulieren? ^^ ich wusste da ja noch gar nicht, dass du nicht auf jedes modul nen controller packen wolltest, ich fände das allerdings sehr hilfreich, wegen adressenüberschneidung und standardisiertes protokoll, undn controller kostet doch nich wirklich viel... warum willstn das ohn controller machen?

    Martin
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    Linus Torvalds, Entwickler von Linux

  7. #7
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    Mhh ja... Ansich kann ich auch auf jedes Modul nen Controller setzen... Funktioniert dass denn, dass ich SPI ohne SS benutze und das SS dann per Software auf dem Modul setze? (Indem jedes Modul seine eigene "ID" hat, die der Master sendet)

    Und... Wenn ich auf jedes Modul einen Controller setze, brauche ich SPI irgendwie ja gar nich, dann kann ich auch gleich nur I²C benutzen. Dann entfällt das Problem von SS sowieso

    Zu deiner Idee, dass die Module auch an die INTs vom Hauptprozessor kommen... Was bringt das? Du kannst doch Daten usw. auch per I²C übertragen. Und wie würdest du die Modul"nummer" an den Hauptprozessor senden?

    Gruß, CowZ

  8. #8
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    also: die 1-wire devices haben eh immer ne 48-bit unique nummer die beim auslesen der einzelnen slaves als erstes gesendet wird, und der int bringt das, das du nich die ganze zeit dumm rumpollen musst, bis mal irgendwer daten hat, sondern du kannst genau dann reagieren, wenn ein slave grade neue daten für dich hat, so lange die int-leitung low/high (je nachdem ob man das jetz low oder high-active macht) ist, darf kein anderer slave was senden... danach wieder, das iss eigentlich nen recht cooles prinzip, die 48-bits vergeb ich mir vermutlich selber, oder ich mach das ganz anders, so dassich einfach nen paar adressleitungen hab, die mit nem ex-or und nem undgatter den anderen int vom modul-prozi auf high setzt, so dass dieser ausm sleep aufwacht, und sich angesprochen fühlt ^^

    Martin
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  9. #9
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    Ich muss doch mit I²C nicht die ganze Zeit pollen... Die Slaves können doch auch selbstständig an den Master senden, oder hab ich was falsch verstanden?

    Ich finde halt nur, dass es irgendwie ne Radneuerfindung is, wenn man sich nen eigenes Protokoll ausdenkt...

    Gruß, CowZ

  10. #10
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    das iss doch gar kein eigenes protokoll, das ist 1-wire, das iss genau son protokoll wie I²C, nur mit einer leitung weniger ^^

    naja, aber wenn nen slave per I²C was an den master sendet, dann muss der master doch das auch abfragen, oder seh ich das jetzt ganz falsch, daher mussich ja immer mal wieder mit dem master fragen, ob was neues da iss, und das iss ja grad das polling...

    Martin
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